一致收敛

更新时间:2023-03-08 21:14

一致收敛是高等数学中的一个重要概念,又称均匀收敛。一致收敛是一个区间(或点集)相联系,而不是与某单独的点相联系。除了柯西准则和余项准则外,还可以通过Weierstrass判别法、Abel判别法和Dirichlet判别法来判别函数项级数是否一致收敛。

数项级数

设 是关于i的数项级数,且 均有收敛的无穷级数

成立。若任给 ,存在 ,使得当 时,

成立,则称一列收敛级数关于一致收敛。

函数项级数

设 是定义在数集I上的函数列,表达式

称为定义在I上的函数项级数,而

称为函数项级数的部分和。

对于每一个 ,如果常数项级数 收敛,则 称为函数项级数 的收敛点;如果常数项级数 发散,则 称为函数项级数 的发散点。

定义

若对任给的正数 ,不论它如何小,常能找到一个只依赖于 但与 无关的数 ,使对 以及区间 中的每一 ,都有

则称级数 在区间 上一致收敛。

判别法

柯西准则

函数列 在数集D上一致收敛的充要条件是:

对任给 >0,总存在正整数N,使得当 时,对一切 ,都有 。

余项准则

函数列 在数集D上一致收敛的充要条件是:

Weierstrass判别法

若对充分大的n,恒有实数 ,使得 对E上任意的x都成立,并且数项级数 收敛,则 在E上一致收敛。

Abel判别法

如果

1)函数项级数 在E上一致收敛

2)对每一固定的 , 随n而单调,而对任意的 和n,有 (不依赖于x和n的定数)

那么 在E上一致收敛。

Dirichlet判别法

如果

1)函数项级数 的部分和 在E上一致有界

2)对每一 , 随n而单调,并且函数序列 在E上一致收敛于零

那么 在E上一致收敛。

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